Android中單個dex檔案所能包含的最大方法數是65536，這包含所依賴所有jar以及應用程式碼中的所有方法。簡單的apk方法數很難達到這麼多，但是對於一些複雜大型的應用來說65536就很容易超過，當方法數達到65536後，編譯器就無法完成編譯工作並丟擲類似下面異常：

FAILURE: Build failed with an exception.

* What went wrong:
Execution failed for task ':app:transformClassesWithDexForDebug'.
> com.android.build.api.transform.TransformException: com.android.ide.common.process.ProcessException: java.util.concurrent.ExecutionException: com.android.dex.DexIndexOverflowException: method ID not in [0, 0xffff]: 65536
 

UNEXPECTED TOP-LEVEL EXCEPTION: com.android.dex.DexIndexOverflowException: method ID not in [0, 0xffff]: 65536 at com.android.dx.merge.DexMerger$6.updateIndex(DexMerger.Java:502) at com.android.dx.merge.DexMerger$IdMerger.mergeSorted(DexMerger.java:277) at com.android.dx.merge.DexMerger.mergeMethodIds(DexMerger.java:491) at com.android.dx.merge.DexMerger.mergeDexes(DexMerger.java:168) at com.android.dx.merge.DexMerger.merge(DexMerger.java:189) at com.android.dx.command.dexer.Main.mergeLibraryDexBuffers(Main.java:454) at com.android.dx.command.dexer.Main.runMonoDex(Main.java:302) at com.android.dx.command.dexer.Main.run(Main.java:245) at com.android.dx.command.dexer.Main.main(Main.java:214) at com.android.dx.command.Main.main(Main.java:106)
 

還有可能方法數沒有65536，也編譯正常完成，但是應用安裝在低版本時出現如下異常：

E/dalvikm Optimization failed
E/installed: dexopt failed on '/data/dalvik-cache/[email protected]'

出現這樣情況是因為dexopt是一個程式，應用在安裝時，系統會通過dexopt來優化dex檔案，在優化過程中dexopt採用一個固定大小的緩衝區LinearAlloc來儲存應用所有資訊，LinearAlloc緩衝區在新版本Android系統中預設大小是8MB或16MB，但在Android2.2和2.3中只有5M，當待安裝apk方法數較多時，儘管方法數沒有達到65536，可能儲存空間超過上限，這種情況dexopt程式就會報錯，從而導致安裝失敗。

這樣就出現了把一個dex拆分成多個dex，Google在2014年提出了multidex的解決方法，通過multidex可以很好解決方法數越界問題，下面就以AndroidStudio和Eclipse來說下具體怎麼實現的，這篇先說說利用AndroidStudio拆分dex，Eclipse的用法後續更新

在Android5.0以前使用multidex需要引入Google提供的android-support-multidex.jar，這個jar在Android SDK目錄下的“extras/android/support/multidex/library/libs”下，從5.0以後Android預設支援了multidex

1.修改工程中app目錄下的build.gradle，在defaultConfig中新增multiDexEnabled true，如下

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "25.0.2"
    defaultConfig {
        applicationId "multidex.jason.com.multidexdemo"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        multiDexEnabled true
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

在dependencies中新增multidex依賴compile 'org.robolectric:shadows-multidex:3.3.1'

dependencies {
    compile fileTree(include: ['*.jar'], dir: 'libs')
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', {
        exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
    })

    compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.2.0'
    compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
    compile 'org.robolectric:shadows-multidex:3.3.1'
}

最終build.gradle檔案就配置完成了，需要檢視原始碼的可以在文章最後的連結中下載

2、在程式碼中支援multidex功能，具體有下面三種方式

1⃣️ 在AndroidManifest.xml中指定Application為MultiDexApplication，如下

    <application
        android:name="android.support.multidex.MultiDexApplication"
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">

2⃣️ 讓應用的Application繼承MultiDexApplication

3⃣️如果不想讓採用第2⃣️種，可以選擇重寫Application的attachBaseContext,這個方法比Application的onCreate要先執行，如下：

public class TestApplication extends Application {
    @Override
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
        MultiDex.install(this);
    }
}

通過studio基本的工作都已經完成，採用了multidex方法後，只有當應用的方法數越界後，才會生成多個dex，具體打包多少個dex檔案要看當前專案的規模了，下圖是生成了兩個dex的情況

如果想自動嘗試的同學，在這裡提供一個生成更多方法的類

public class ProductMethod {

	public static void main(String[] args) {
		productMethod();
	}

	private static void productMethod() {
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			System.out.println("private void method" + i + "(){");
			if (i == 0) {
				System.out.println("    method" + 9999 + "();");
			} else {

				System.out.println("    method" + (i - 1) + "();");
			}
			System.out.println("}");
		}
	}
}

在輸出的時，選擇輸出到檔案，不要讓列印到控制檯；右鍵選中java類“Run as”－“Run Configurations”

這樣複製到專案中某個Activity裡就可以了，通過預設配置很容易就生成了多個dex檔案。

當然還可以通過build.gradle檔案中的一些配置項來定製dex生成過程。比如指定主dex檔案所要包含的類，這個時候就可以通過--main-dex-list選項來實現這個功能，下面是修改後的build.gradle檔案,在裡面新增afterEvaluate和dependencies通緝，裡面內容如下

afterEvaluate {
    println("afterEvaluate")
    tasks.matching {
        it.name.startsWith('dex')
    }.each {dx ->
       def listFile = project.rootDir.absolutePath+'/app/maindexlist.txt'
        println("root dir:"+project.rootDir.absolutePath)
        println("dex task found :"+dx.name)
        if(dx.additionalParameters == null){
            dx.additionalParameters = []
        }
        dx.additionalParameters += '--multi-dex'
        dx.additionalParameters += '--main-dex-list='+listFile
        dx.additionalParameters += '--minimal-main-dex'
    }
}

minimal-main-dex表明只有main-dex-list所指定類才能打包到主dex中，它的輸入是一個檔案maindexlist.txt，這裡是在app根目錄建立的，不一定非要在這建立，只要afterEvaluate配置地方和建立地方一致就行，maindexlist.txt具體格式如下：

multidex/jason/com/multidexdemo/MainActivity.class


android/support/multidex/BuildConfig.class
android/support/multidex/MultiDex$V14.class
android/support/multidex/MultiDex$V19.class
android/support/multidex/MultiDex$V4.class
android/support/multidex/MultiDex.class
android/support/multidex/MultiDexApplication.class
android/support/multidex/MultiDexExtractor$1.class
android/support/multidex/MultiDexExtractor.class
android/support/multidex/ZipUtil$CentralDirectory.class
android/support/multidex/ZipUtil.class

其中下面這幾個是multidex的依賴的幾個類，必須打包到主dex中，隨著multidex的升級，可能也會有所改變；如果沒有打包到主dex中，程式執行時會拋異常，無法找到multidex相關的類。另外需要注意的是Application的成員變數和程式碼塊會先於attachBaseContext初始化執行，此時還沒有其他dex檔案被載入，會出現無法載入到對應的類而中止執行，在實際開發中要避免這樣的錯誤，執行時會出現如下錯誤:

E/AndroidRuntime:FATAL EXCEPTION: main
java.lang.NoClassDefFoundError:

如果用使用其他Lib,要保證這些Lib沒有被preDex,否則可能會丟擲下面的異常

UNEXPECTED TOP-LEVEL EXCEPTION:
    com.android.dex.DexException: Library dex files are not supported in multi-dex mode
        at com.android.dx.command.dexer.Main.runMultiDex(Main.java:337)
        at com.android.dx.command.dexer.Main.run(Main.java:243)
        at com.android.dx.command.dexer.Main.main(Main.java:214)
        at com.android.dx.command.Main.main(Main.java:106)

遇到這個異常,需要在Gradle中修改,讓它不要對Lib做preDexing

android {
//  ...
    dexOptions {
        preDexLibraries = false
    }
}

另外如果每次都開啟MultiDex編譯版本的話,會比平常用更多的時間(這個也容易理解,畢竟做了不少事情)
 Android的官方文件也給了我們一個小小的建議,利用Gradle建立兩個Flavor.一個minSdkVersion設定成21,這是用了ART支援的Dex格式,避免了MultiDex的開銷.而另外一個Flavor就是原本支援的最小sdkVersion.平時開發時候除錯程式,就用前者的Flavor,釋出版本打包就用後者的Flavor.

android {
    productFlavors {
        // Define separate dev and prod product flavors.
        dev {
            // dev utilizes minSDKVersion = 21 to allow the Android gradle plugin
            // to pre-dex each module and produce an APK that can be tested on
            // Android Lollipop without time consuming dex merging processes.
            minSdkVersion 21
        }
        prod {
            // The actual minSdkVersion for the application.
            minSdkVersion 14
        }
    }
          ...
    buildTypes {
        release {
            runProguard true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),
                                                 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

apk是一個zip壓縮包，dalvik每次載入apk都要從中解壓出class.dex檔案，載入過程還涉及到dex的classes需要的雜七雜八的依賴庫的載入，耗時間。於是Android決定優化一下這個問題，在app安裝到手機之後，系統執行dexopt程式對dex進行優化，將dex的依賴庫檔案和一些輔助資料打包成odex檔案。存放在cache/dalvik_cache目錄下。儲存格式為apk路徑 @ apk名 @ classes.dex。這樣以空間換時間大大縮短讀取/載入dex檔案的過程。

dexopt程式的dalvik分配一塊記憶體來統計你的app的dex裡面的classes的資訊，由於classes太多方法太多超過這個linearAlloc 的限制 ，減小dex的大小如下。

gradle指令碼如下：

android.applicationVariants.all {
    variant ->
        dex.doFirst{
            dex->
            if (dex.additionalParameters == null) {
                dex.additionalParameters = []
            }
                dex.additionalParameters += '--set-max-idx-number=48000'

       }
}

--set-max-idx-number= 用於控制每一個dex的最大方法個數，寫小一點可以產生好幾個dex。

Multidex方法雖然解決了方法數越界問題，也有些侷限性，下面是可能出現的問題
1.應用安裝到手機上的時候dex檔案的安裝是複雜的有可能會因為第二個dex檔案太大導致ANR，需要用proguard優化你的程式碼。
2.使用了mulitDex的App有可能在4.0(api level 14)以前的機器上無法啟動，因為Dalvik linearAlloc bug(Issue 22586)  ，用proguard優化你的程式碼將減少該bug機率。
3.使用了mulitDex的App在runtime期間有可能因為Dalvik linearAlloc limit (Issue 78035)  Crash。該記憶體分配限制在 4.0版本被增大，但是5.0以下的機器上的Apps依然會存在這個限制。
4.主dex被dalvik虛擬機器執行時候，哪些類必須在主dex檔案裡面這個問題比較複雜。build tools 可以搞定這個問題。但是如果你程式碼存在反射和native的呼叫也不保證100%正確

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